<금, 도금, 은, 구리> 금속이 인체에 미치는 영향은?

금, 도금, 은, 구리는 인체에 다양한 영향을 미칩니다. 각 금속의 특성과 인체와의 상호작용에 대해 알아보겠습니다. 또한 각 금속의 도금 방법과 장단점에 대해서도 설명하겠습니다.

 

목차

• 1. 금
• 2. 도금
• 3. 은
• 4. 구리
• 5. 결론

 

 

 

1. 금

금은 원자 번호 79, 원소 기호 Au인 귀금속입니다. 금은 화학적으로 매우 안정적이어서 공기나 물에 쉽게 변하지 않습니다. 금은 또한 전기와 열을 잘 전달하고 부드럽고 가공하기 쉬운 성질을 가지고 있습니다.

1.1 인체에 미치는 영향

금은 인체에 미약한 전류가 흐르는 것을 도와주어 혈액순환을 촉진하고 노폐물을 배출하는 데에 도움이 됩니다1. 금은 또한 항염증, 항균, 항산화 작용을 하여 피부를 건강하게 유지하고 자외선으로부터 보호합니다.

 

금은 인체 내에서 필수적인 원소는 아니지만, 일부 연구에서는 금이 면역계를 강화하고 관절염이나 암과 같은 질병을 예방하거나 완화하는 효과가 있다고 주장합니다. 그러나 이러한 주장은 아직 충분한 증거가 없으므로 과다 복용은 피해야 합니다.

1.2 도금 방법과 장단점

금은 보통 다른 금속에 도금하여 장식품이나 전자 부품 등을 만듭니다. 금 도금의 가장 일반적인 방법은 전기도금입니다. 전기도금은 전류를 사용하여 용액 속의 금 이온을 도금할 부품의 표면에 증착시키는 방법입니다.

 

전기도금은 다음과 같은 장점이 있습니다.

• 매끄럽고 균일한 코팅: 전기도금은 용액 속의 금 이온이 균등하게 분포하므로 부품의 표면에 균일하고 매끄러운 코팅을 제공합니다.
• 코팅 두께 조절: 전기도금은 전류의 세기와 시간을 조절하여 코팅의 두께를 원하는 만큼 조절할 수 있습니다.
• 부식 방지: 금은 공기나 물에 쉽게 변하지 않으므로 부품의 표면을 부식으로부터 보호합니다.
• 전기 전도성 향상: 금은 전기와 열을 잘 전달하므로 전자 부품의 전기 전도성을 향상시킵니다.
• 장식적인 매력: 금은 황금빛의 광택이 있어서 장식품이나 액세서리에 도금하면 고급스러운 외관을 제공합니다.

금 도금에는 다음과 같은 단점이 있습니다.

• 비용이 높음: 금은 귀금속이므로 도금에 사용되는 용액이나 장비의 비용이 높습니다.
• 내마모성이 낮음: 금은 부드럽고 가공하기 쉬운 성질을 가지고 있으므로 도금된 표면이 마모되거나 긁힐 수 있습니다.
• 환경 오염: 금 도금에 사용되는 용액이나 장비는 환경에 해로운 물질을 포함하고 있으므로 적절한 처리가 필요합니다.

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2. 도금

도금은 한 종류의 금속을 다른 종류의 금속의 표면에 코팅하는 공정입니다. 도금은 보통 다른 금속보다 부식에 강하거나 전기 전도성이 좋거나 장식적인 효과가 있는 금속을 사용하여 부품의 성능이나 외관을 개선하는 데에 사용됩니다. 도금에는 여러 가지 방법이 있습니다. 가장 일반적인 도금 방법인 침지 도금과 무전해 도금에 대해 알아보겠습니다.

 

2.1 침지 도금

침지 도금은 한 종류의 금속을 다른 금속의 용액에 담그는 방법으로 도금하는 공정입니다. 이 방법은 간단하고 비용이 저렴하기 때문에 많은 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 침지 도금의 과정은 다음과 같습니다:

• 청소 및 표면 처리: 도금할 부품의 표면을 청소하고 기름이나 먼지를 제거합니다.
• 용액 준비: 도금할 금속의 용액을 준비합니다. 용액은 금속 이온과 도금을 도와주는 화학 물질로 구성됩니다.
• 침지: 부품을 용액에 담근 후 일정 시간 동안 침지시킵니다.
• 세척 및 건조: 도금된 부품을 깨끗한 물로 세척한 후 건조시킵니다.

2.2 무전해 도금

무전해 도금은 전기를 사용하지 않고 특정 금속을 다른 금속의 표면에 도금하는 방법입니다. 이 방법은 복잡한 형태의 부품에도 균일한 두께의 도금을 제공할 수 있습니다. 무전해 도금의 과정은 화학 반응에 의해 금속 이온이 부품의 표면에 증착되는 방식으로 진행됩니다.

• 청소 및 표면 처리: 도금할 부품의 표면을 청소하고 기름이나 먼지를 제거합니다.
• 용액 준비: 도금할 금속의 용액과 화학 반응을 도와주는 화학 물질을 포함하는 용액을 준비합니다.
• 침지: 부품을 용액에 담근 후 화학 반응이 진행되도록 기다립니다. 금속 이온이 화학 반응에 의해 부품의 표면에 증착됩니다.
• 세척 및 건조: 도금된 부품을 깨끗한 물로 세척한 후 건조시킵니다.

무전해 도금은 복잡한 형태의 부품이나 전기적으로 도금하기 어려운 부품에 특히 유용합니다. 하지만, 사용되는 화학 물질로 인해 환경 오염의 위험이 있으므로 적절한 처리와 관리가 필요합니다.

 

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3. 은

은(Ag)은 원자 번호 47의 백금속으로, 그 특징적인 밝은 백색 광택으로 널리 알려져 있습니다. 은은 높은 전기 전도성과 열 전도성을 가지며, 화학적으로 안정적이지만 공기 중의 황과 반응하여 검게 변색될 수 있습니다.

3.1 인체에 미치는 영향

은은 고대부터 항균 및 항염증 효과로 알려져 있습니다. 일부 의료 제품, 상처 치료제, 그리고 의료 장비에서는 은 나노 입자를 사용하여 이러한 특성을 활용하기도 합니다. 그러나 과도한 은의 섭취는 '아르게이리아'라는 피부 질환을 일으킬 수 있으므로 주의가 필요합니다.

3.2 도금 방법과 장단점

은도금은 주로 전기기기나 장신구에 사용되며, 그 특성상 광택이 있어 아름다운 외관을 제공합니다. 은도금은 전기도금과 무전해 도금 방식으로 진행됩니다.

은 도금의 장점은 다음과 같습니다:

• 전기 전도성: 은은 높은 전기 전도성을 가지므로 전기 부품에 주로 사용됩니다.
• 반사 능력: 은의 높은 광택은 빛을 잘 반사하여 장신구나 거울 제작에 적합합니다.
• 항균 특성: 은은 자연적인 항균 속성을 가지므로 의료 장비나 식기에 사용될 때 안전성을 높여줍니다.

은 도금의 단점은 다음과 같습니다:

• 변색: 은은 황과 반응하여 검은 색의 황화은을 생성, 변색의 원인이 됩니다.
• 비용: 은은 귀금속으로 가격이 상대적으로 높습니다.

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4. 구리

구리(Cu)는 원자 번호 29의 금속 원소로, 붉은 갈색의 광택을 지니며, 전기와 열을 잘 전달하는 성질을 가지고 있습니다. 구리는 건축, 전기, 통신 분야뿐만 아니라 의료 분야에서도 활용되며, 청동과 황동과 같은 합금의 주요 구성 요소로도 사용됩니다.

4.1 인체에 미치는 영향

구리는 인체에 필수적인 미량 원소로, 에너지 생성, 철의 대사, 신경 기능 및 면역 반응에 중요한 역할을 합니다. 그러나 과도한 구리 섭취는 독성을 초래할 수 있으므로 섭취량을 적절히 관리해야 합니다.

4.2 도금 방법과 장단점

구리 도금은 전자 부품, 장식품, 그리고 금속 보호 코팅으로 사용됩니다. 전기도금 방식으로 주로 진행됩니다. 구리 도금은 기초 도금으로 다른 금속을 도금하기 전에 적용되기도 합니다.

구리 도금의 장점은 다음과 같습니다:

• 전기 전도성: 구리는 뛰어난 전기 전도성을 가지므로 전자 부품의 도금에 주로 사용됩니다.
• 접착성: 다른 금속에 대한 구리의 접착성이 우수하여, 중간 도금층 또는 밑코트로 사용됩니다.
• 코로젼 방지: 구리 도금은 일부 금속들의 부식을 방지하는데 도움을 줍니다.

구리 도금의 단점은 다음과 같습니다:

• 변색: 구리는 산소와 반응하여 녹슨색의 구리산화물을 형성할 수 있습니다.
• 부식: 구리는 일부 환경에서 쉽게 부식될 수 있습니다, 특히 염화물이 존재하는 환경에서는 더욱 그렇습니다.

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5. 철

철(Fe)은 원자 번호 26의 금속 원소로, 매우 흔하며 강철의 주요 구성 요소입니다. 철은 그 자체로는 거의 사용되지 않으나, 합금의 형태, 특히 강철로 널리 사용됩니다.

5.1 인체에 미치는 영향

철은 인체에 필수적인 원소로서, 헤모글로빈의 구성요소이며 적혈구 내에서 산소를 운반하는 역할을 합니다. 철 결핍은 빈혈을 일으킬 수 있습니다.

5.2 도금 방법과 장단점

철 도금은 거의 사용되지 않으나, 철 기반의 금속 합금은 다양한 도금 방법으로 보호되거나 장식되곤 합니다. 철 및 철 기반 합금의 도금은 주로 부식 방지와 외관 향상을 위해 사용됩니다.

철 기반 도금의 장점은:

• 내구성: 철 기반의 도금은 부식 및 마모에 대한 보호를 제공합니다.
• 경제성: 다른 금속에 비해 가격이 저렴합니다.

철 기반 도금의 단점은:

• 부식: 철은 노출될 경우 쉽게 부식될 수 있습니다.
• 무거움: 다른 금속에 비해 상대적으로 무겁습니다.

 

이렇게 각 금속은 도금에 있어서 독특한 특징과 장단점을 가지고 있습니다. 따라서 원하는 용도와 필요한 특성에 따라 적절한 금속을 선택하여 도금 작업을 수행하는 것이 중요합니다.